[发明专利]逆变型分布式电源接入配电网的故障定位方法

说明书

技术领域

本发明属于配电网故障诊断技术领域，具体涉及一种逆变型分布式电源接入配电网的故障定位方法。

背景技术

电力系统停电事故中，绝大多数是由于配电网故障造成的。因此，配电网发生故障后，准确地测定故障位置对提高配电网供电可靠性具有十分重要的意义。然而随着分布式电源的广泛接入，配电网由传统的辐射型网络结构变成双端甚至多端电源供电的复杂网络结构，特别针对通过电力电子变流器并网的逆变型分布式电源(Inverter-Interfaced Distributed Generator,IIDG)所接入的配电网，配电网故障特性不同于传统配电网，因此应用于配电网的传统故障定位方法将不再适用。而与此同时，大量依靠电力电子元器件接入的配电网的逆变型分布式电源对故障较为敏感，长期运行在故障条件下将严重影响分布式电源的使用寿命。因此，亟需要研究适用于分布式电源接入的配电网的故障定位方法。

已有的配电网故障定位方法存在以下一些问题：其一，应用馈线电压信息进行故障定位，脱离了低压配电网亏线上通常无电压互感器接入的实际，故障定位方法的可操作性较差；其二，未准确反映分布式电源的输出特性，将分布式电源作为恒流源处理，影响到故障定位特别是精确故障定位的准确性；其三，多数故障定位仅仅满足粗略的故障定位要求，并未达到精确故障定位的目标，不能满足含分布式电源接入的配电网运行的需求。

综上，需研究符合工程实际的故障定位方法，满足逆变型分布式电源接入后配电网的精确故障定位需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种逆变型分布式电源接入配电网的故障定位方法，解决了现有故障定位不够精确的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种逆变型分布式电源接入配电网的故障定位方法，逆变型分布式电源接入配电网的典型模型中包括两条馈线：馈线1和馈线2；馈线1分别连接A母线、B母线、C母线，将馈线1所在线路划分为AB段、BC段；馈线2分别连接A母线、D母线，馈线2所在线路为AD段；该故障定位方法包括以下步骤：

步骤1，粗略故障定位

1)假设故障发生在AB区间，确定故障电流初始值；

2)将故障电流初始值带入故障定位方程式(7)，求解方程得到故障位置m₁(1)、m₂(1)

a·m²+b·m+c＝0(7)

a＝Im(0.5[V_u-s]^tZ·Y_sh[I_f]^*)

b＝Im(-[I_u-s]^tZ[I_f]^*)

c＝Im([V_u-s]^t[I_f]^*)

式中，m为故障距离，I_f为故障电流，V_u-s、I_u-s分别是故障点上游的首端三相电压及电流的列向量，Z、Y_sh分别是线路的单位阻抗矩阵及单位线路等效对地电容矩阵；

3)将m₁(1)、m₂(1)带入式(9)对故障电流进行更新，重新带入故障定位方程，求解得到故障位置m₁(2)和m₂(2)，依次类推，进行迭代计算，求解m₁(i)和m₂(i)；

I_u-m＝-C(m)V_u-s+D(m)I_u-s(9)

C(m)＝mY_sh+0.25m³Y_sh·Z·Y_sh

D(m)＝E+0.5m²Z·Y_sh

式中，E为3阶单位矩阵；

4)对于步骤3)每次求解出的故障位置m₁(i)和m₂(i)，都先要判断其敛散性，如果满足以下条件：

|m₁(i)-m₁(i-1)|＜δ

|m₂(i)-m₂(i-1)|＜δ